專利名稱：振蕩式電容感應(yīng)觸摸按鍵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種振蕩式電容感應(yīng)觸摸按鍵，主要用于電子產(chǎn)品控制，屬觸 摸按鍵制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵具有易磨損、安裝復(fù)雜、受溫度、濕度、灰塵等環(huán)境
因素影響變化較大等缺點(diǎn)；而壓電薄磨式觸摸按鍵不僅造價(jià)高昂，而且容易損 壞，并且受溫度和濕度影響，其輸出信號(hào)的值誤差大，易造成誤動(dòng)或不動(dòng)。 發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計(jì)目的為了避免背景技術(shù)中存在的不足之處，設(shè)計(jì)一種采用PCB印刷 電路作為感應(yīng)電容且靈敏和準(zhǔn)確性高的振蕩式電容感應(yīng)觸摸按鍵。
設(shè)計(jì)方案為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。本申請(qǐng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于如何測(cè)量外部 觸摸按鍵電容的改變，這是本實(shí)用新型的主要技術(shù)特征，其目的在于由于觸 摸按鍵電容的振蕩電路的頻率是隨著觸摸按鍵電容的變化而變化的，采用MCU 檢測(cè)基于觸摸按鍵電容的振蕩電路的頻率變化來(lái)判斷觸摸按鍵電容的變化，從 而判斷觸摸按鍵是否被按下。當(dāng)手指按在觸摸按鍵上時(shí)，觸摸按鍵的電容值變
大，使得振蕩電路的頻率便小，MCU檢測(cè)到這種變化，從而感知按鍵?；贛CU
的電容感應(yīng)式觸摸按鍵(振蕩方式)主要由以下幾部分構(gòu)成①M(fèi)CU: MCU是單
片機(jī)，是系統(tǒng)的核心部分，完成對(duì)各個(gè)按鍵電容的檢測(cè)和按鍵是否被按下的判
斷；②PCB電容觸摸按鍵設(shè)計(jì)在PCB板上的按鍵觸摸區(qū)域，觸摸按鍵形狀可 以是方形、圓形、條形或其他各種形狀。其技術(shù)方案振蕩式電容感應(yīng)觸摸按
鍵，其特征是觸摸按鍵分布在PCB印刷電路上且分別與MCU的信號(hào)輸入端、電阻Rc的一端連接，Rc的另一端接MCU的信號(hào)端及電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中&的一 端連接，Ri的另一端接電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中R2和R3—端及MCU的信號(hào)端，R2的 另一端接MCU的信號(hào)端，R3的另一端接地。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比， 一是采用電容觸摸感應(yīng)技術(shù)設(shè)計(jì)觸摸按鍵， 成本低，無(wú)需特殊傳感器；二是功耗較低；三是感應(yīng)式輕觸即可實(shí)現(xiàn)其信號(hào)的 輸出；四是實(shí)現(xiàn)方式的可以多樣性，并且可以實(shí)現(xiàn)精度定位；可替代各種機(jī)械 按鍵、開(kāi)關(guān)和接近探測(cè)器，并且隔著玻璃(或塑料)的按鍵，即能感應(yīng)到你手指 的動(dòng)作、執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作；六是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐磨損的好；七是由于不使用傳統(tǒng) 的按鍵，該觸摸感應(yīng)按鍵可采用整體無(wú)縫面板，其防塵效果極佳，提高了產(chǎn)品的 可靠性。
圖1是振蕩式電容感應(yīng)觸摸按鍵的電路示意圖。
圖2是振蕩式電容感應(yīng)觸摸按鍵的工作系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:參照附圖1和2。振蕩式電容感應(yīng)觸摸按鍵，觸摸按鍵形狀可
以是方形、圓形、條形。觸摸按鍵分布在PCB印刷電路上且分別與MCU的信 號(hào)輸入端、電阻Rc(電阻Rc是指Rd RcJ的一端連接，Rc的另一端接MCU 的信號(hào)端及電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中A的一端連接，A的另一端接電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中R2 和R3—端及MCU的信號(hào)端，R2的另一端接MCU的信號(hào)端，R3的另一端接地。 也就是說(shuō)，l n個(gè)觸摸按鍵分布在PCB印刷電路上且采用導(dǎo)線分別與電阻
Rd Rcn的一端連接，Rd Rcn的另一端并接接電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中&的一端、 MCU的信號(hào)端，&的另一端接MCU的信號(hào)端及R2、 R3的一端，R2的另一端 接電源，R3的另一端接地。所述的電阻梯形網(wǎng)絡(luò)是由Ri R3構(gòu)成，Ri R3 — 端并接，其中Ri的另一端接比較器的正極信號(hào)輸入端，R2另一端接電源，R3 的另一端接地。其觸摸按鍵電容的測(cè)量方法:利用PCB觸摸按鍵的電容和MCU 內(nèi)部的資源組成頻率能夠隨著PCB觸摸按鍵電容的改變而改變的振蕩電路，系 統(tǒng)初始化工作時(shí)，在沒(méi)有按鍵按下時(shí)，每一個(gè)觸摸按鍵有其對(duì)應(yīng)的基本電容，MCU記錄下每個(gè)觸摸按鍵基本電容值對(duì)應(yīng)的振蕩頻率，當(dāng)手指按在觸摸按鍵 上時(shí)，觸摸按鍵的電容值變大，振蕩電路的頻率變小，MCU檢測(cè)檢測(cè)到振蕩 電路的頻率變小時(shí)，確認(rèn)電容觸摸按鍵已被按下。也就是說(shuō)，PCB觸摸按鍵與 MCU的I/O 口相連，利用PCB觸摸按鍵的電容和MCU內(nèi)部的資源，便可以 組成頻率隨著PCB觸摸按鍵的電容改變而改變的振蕩電路。并且，該振蕩頻率 與電阻Rc和C^^有關(guān)，當(dāng)電阻Rc—定時(shí)，振蕩的頻率只與C^^有關(guān)。系統(tǒng) 初始化工作時(shí)，在沒(méi)有按鍵按下時(shí)，每一個(gè)觸摸按鍵有其對(duì)應(yīng)的基本電容，MCU 記錄下每個(gè)觸摸按鍵基本電容值對(duì)應(yīng)的振蕩頻率；由于人體相當(dāng)于一個(gè)接地的 電容，當(dāng)有手指按在PCB觸摸按鍵上時(shí)，人體的電容和PCB觸摸按鍵的電容 發(fā)生耦合，使得該按鍵的電容變大，從而導(dǎo)致振蕩頻率變慢。MCU檢測(cè)到這 種變化，從而感知按鍵，然后指令后序機(jī)構(gòu)動(dòng)作，后序機(jī)構(gòu)動(dòng)作系現(xiàn)有技術(shù)， 在此不作敘述。
需要理解到的是上述實(shí)施例雖然對(duì)本實(shí)用新型作了比較詳細(xì)的描述， 但是這些描述，只是對(duì)本實(shí)用新型的發(fā)明思路進(jìn)行文字描述，而不是對(duì)本實(shí) 用新型進(jìn)行限制，任何不超出本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想的組合、省略或修改， 均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種振蕩式電容感應(yīng)觸摸按鍵，其特征是觸摸按鍵分布在PCB印刷電路上且分別與MCU的信號(hào)輸入端、電阻RC的一端連接，RC的另一端接MCU的信號(hào)端及電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中R1的一端連接，R1的另一端接電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中R2和R3一端及MCU的信號(hào)端，R2的另一端接MCU的信號(hào)端，R3的另一端接地。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩式電容感應(yīng)觸摸按鍵，其特征是1 n個(gè)觸摸 按鍵分布在PCB印刷電路上且采用導(dǎo)線分別與電阻Ro Rcn的一端連接， Rd Rcn的另一端并接接電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中I^的一端、MCU的信號(hào)端，&的另 一端接MCU的信號(hào)端及R2、 R3的一端，R2的另一端接電源，R3的另一端接地。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振蕩式電容感應(yīng)觸摸按鍵，其特征是所述的電 阻Rc是指Rd Rcn。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩式電容感應(yīng)觸摸按鍵，其特征是所述的電阻梯 形網(wǎng)絡(luò)是由Ri R3構(gòu)成，Ri R3—端并接，其中Ri的另一端接比較器的正極信號(hào)輸入端，R2另一端接電源，R3的另一端接地。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩式電容感應(yīng)觸摸按鍵，其特征是觸摸按鍵形狀 可以是方形、圓形、條形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種振蕩式電容感應(yīng)觸摸按鍵，觸摸按鍵分布在PCB印刷電路上且分別與MCU的信號(hào)輸入端、電阻R<sub>C</sub>的一端連接，R<sub>C</sub>的另一端接MCU的信號(hào)端及電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中R<sub>1</sub>的一端連接，R<sub>1</sub>的另一端接電阻梯形網(wǎng)絡(luò)中R<sub>2</sub>和R<sub>3</sub>一端及MCU的信號(hào)端，R<sub>2</sub>的另一端接MCU的信號(hào)端，R<sub>3</sub>的另一端接地。優(yōu)點(diǎn)一是成本低，無(wú)需特殊傳感器；二是功耗較低；三是感應(yīng)式輕觸即可實(shí)現(xiàn)其信號(hào)的輸出；四是實(shí)現(xiàn)方式多樣性，可以實(shí)現(xiàn)精度定位；五可替代各種機(jī)械按鍵、開(kāi)關(guān)和接近探測(cè)器；六是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐磨損性好；七是由于不使用傳統(tǒng)的按鍵，該觸摸感應(yīng)按鍵可采用整體無(wú)縫面板，其防塵效果極佳，提高了產(chǎn)品的可靠性。
文檔編號(hào)H03K17/96GK201163766SQ200820004459
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者佳 何, 沖 張, 張其華, 源 梁, 王魯克, 祝繼華, 靈 賈, 趙振東 申請(qǐng)人:杭州利爾達(dá)科技有限公司